DE3530560A1

DE3530560A1 - Akustische abtastung einer beruehrung zwischen einem schneidwerkzeug und einem werkstueck

Info

Publication number: DE3530560A1
Application number: DE19853530560
Authority: DE
Inventors: James Frederick Bedard; Steven Robert Schenectady N.Y. Hayashi; Minyoung Lee; Charles Edmund Scotia N.Y. Thomas; William Stephen Troy N.Y. Yerazunis
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1986-03-13
Anticipated expiration: 2005-08-28
Also published as: IT8521964A0; IT1200714B; FR2569879A1; FR2569879B1; GB8519140D0; JPH0436824B2; GB2163850B; JPS6186162A; US4631683A; GB2163850A; DE3530560C2

Description

Akustische Abtastung einer Berührung zwischen einem Schneidwerkzeug und einem Werkstück

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugmaschinenmonitor und ein Verfahren zum Abtasten der Schwingungen eines Schneidwerkzeuges, um die Erstberührung mit dem Werkstück abzutasten für eine rechnerabhängige (on-line) Messung von Werkstückabmessungen.

Bei der maschinellen Bearbeitung von komplexen Metallteilen, wie beispielsweise Teilen von Flugzeugtriebwerken, kann es nötig sein, die Abmessungen jedes Teiles bis zu nahezu 100 mal während des Bearbeitungsvorganges zu überprüfen. Die hierzu erforderliche Zeit ist ein signifikanter Bestandteil der gesamten Bearbeitungszeit und hat somit einen signifikanten Einfluß auf die Produktivität bei dem Bearbeitungsvorgang. Ein flexibles Verfahren unter Verwendung des Werkzeuges selbst für die Dimensionierung der Teile verkürzt die für diese Funktion erforderliche Zeit und vergrößert die Produktivität. Da das Werkzeug das Teil beschädigen kann/ wenn sein Vorschub nicht präzise an der Werkstückoberfläche gestoppt wird, muß das Werkzeugberuhrungsabtastsystem sehr empfindlich und sehr schnell sein.

Es sind viele verschiedene r.echner-unabhängige (off-line) und rechnerabhängige (on-line) Techniken zur Dimensionierung von Teilen entwickelt oder vorgeschlagen worden. Zur letzten Kategorie gehört die Laser-Interferometrie und die zurückziehbare Berührungstriggersonde. Eine Technik unter Verwendung des Werkzeuges selbst, um eine Werkzeug-Werkstückberührung abzutasten, indem die Werkzeugschwingung abgefühlt wird, ist in der US-PS 4 428 055 beschrieben. Die vorliegende Erfindung hat eine Verbesserung zum Ziel gegenüber dem vorgenannten und

anderen bekannten Systemen, um falsche Alarme zu vermindern und für eine größere Empfindlichkeit zu sorgen.

Um die erste Berührung des sich vorwärts bewegenden Schneidwerkzeuges zur Werkstückoberfläche zu erfassen, bevor das Werkzeug das Werkstück verderben kann, muß der Werkzeugberührungsdetektor das sehr kleine Schwingungssignal erfassen, das durch einen leichten Reibkontakt erzeugt wird, um falsche Alarme auszuschalten, muß das Werkzeugberührungs-Abtastsystem alle anderen Signale ignorieren oder zurückweisen. Feldversuche haben gezeigt, daß die Arbeit von einigen Drehbänken während solcher Berührungstests nadeiförmiges Rauschen mit einer Amplitude erzeugen kann, die diejenige des leichten Reibkontaktsignals um einen Faktor 100 oder mehr überschreiten kann trotz der Verwendung einer Frequenzdiskrimination gegen die gewöhnlich niederfrequenten Maschinenrauschquellen. Das Problem ist, diese eine hohe Amplitude und eine kurze Dauer aufweisenden Rauschimpulse auszuschalten bzw. unwirksam zu machen, während trotzdem eine promte Abtastung des eine kleine Amplitude aufweisenden, kontinuierUchen^Leichten Reibkontaktsignals beizubehalten.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeugberührungs-Abtastsystem zu schaffen, das weniger Verzögerung benötigt als vergleichbare Vorrichtungen, die nicht das Schneidwerkzeug als eine Sonde verwenden, und das billiger zu implementieren ist als viele vergleichbaren Systeme.

Weiterhin soll ein verbesserter Werkzeugberührungsdetektor geschaffen werden, der eine angemessene Empfindlichkeit und Immunität gegenüber falschen Alarmen in den meisten Drehbank- und Werkzeugmaschineninstallationen aufweist.

Ferner soll ein derartiger Monitor geschaffen werden, der leicht integriert werden kann mit einem akustischen Werkzeugbremsdetektor in einem kombinierten Werkzeugbrems- und Werkzeugberührungs-Abtastsystem.

Ein Vibrationssensor/ wie beispielsweise ein Beschleunigungsmesser, der Höchst empfindlich ist gegenüber Frequenzen um eine Resonanzfrequenz, wird auf der Werkzeugmaschine angeordnet, um Vibrationen bzw. Schwingungen an der Werkzeug/Werkstück-Grenzfläche zu fühlen. Ein analoger Vorrechner bzw. Vorprozessor weist Mittel auf für eine Hochpaßsiebung und Verstärkung des Vibrationssignals, um gegenüber niederfrequenteres Maschinenrauschen zu diskriminieren, und zum Gleichrichten und Tiefpaßsieben des Signales, um die Energie in einem Band um die Resonanzfrequenz herum zu ermitteln. Die kritische oder Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters ist kleiner als 500 Hz, um einen ümfalteffekt durch den nachfolgenden Abtast- bzw. Samplingvorgang zu verhindern. Das unipolare Ausgangssignal des analogen Vorrechners wird abgetastet, und die Muster bzw. Samples werden in digitale Form umgewandelt und durch eine digitale Schaltungsanordnung analysiert, die ein programmierbarer Allzweckcomputer sein kann. Ferner sind Mittel vorgesehen zum Vergleichen jeder Musterprobe mit einem Schwellwert bekannter Amplitude, der ein minimaler Faktor oberhalb des kontinuierlichen Durchgangsrauschsignalpegels ist, der durch den Betrieb der Werkzeugmaschine ohne Werkzeug/Werkstück-Berührung erzeugt wird, und zum Erzeugen eines Werkzeugberührungs-Alarmsignals unmittelbar nach der Abtastung wenigstens einer Pro benamplitude oberhalb des Schwellwertes, wobei dieses Alarmsignal zu der Werkzeugmaschinensteuerung geleitet wird, um den Vorschub des Werkzeuges zu stoppen.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele haben eine Mustererkennungslogik zur Bestätigung einer gültigen Werkzeugberührung nach einer Abtastung einer oberhalb des Schwellwertes liegenden Probe und zum .Ignorieren der ein nadeiförmiges Rauschen erzeugenden Vorberührungsimpulse, um falsche Alarme zu verhindern. Der Werkzeugberührungsalarm wird eine Periode langer verzögert als die bekannte maximale Dauer der eine hohe Amplitude aufweisenden Rauschimpulse. Ein Verfahren besteht darin, jede Probe zu bearbeiten und die Anzahl der endweder oberhalb des Schwellwertes oder unterhalb des Schwellwertes liegenden Proben während

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einer im voraus festgesetzten Bestätigungsperiode zu zählen. Ein Berührungsalarm wird gegeben, wenn eine im voraus festgesetzte Anzahl oberhalb des Schwellwertes liegender Proben erreicht ist, bevor die Bestätigungsperiode endet, oder, falls unterhalb des Schwellwertes liegende Proben gezählt werden, die im voraus festgesetzte Zahl nicht vor dem Ende der Bestätigungsperiode erreicht wird. Ein anderes Verfahren, das einen Aufwärts/Abwärts-Zähler verwendet, zählt aufwärts bei oberhalb des Schwellwertes liegenden Proben und abwärts bei unterhalb des Schwellwertes liegenden Proben (oder umgekehrt) und gibt Alarm, wenn eine vorbestimmte Anzahl überschüssiger Proben der ersten Art ermittelt wird.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Figur 1 ist eine Teilansicht von einer horizontalen Revolverdrehbank und zeigt alternative Positionen des Beschleunigungsmessers .

Figur 2 ist eine vereinfachte Seitenansicht von einer vertikalen Revolverdrehbank und alternativer Sensorpositionen.

Figur 3 ist ein Blockdiagramm des Werkzeugberührungs-Abtastsystems.

Figur 4 zeigt das Vibrationssignal am Ausgang der analogen Signalverarbeitung, wo nadeiförmiges Rauschen vorhanden ist, und die Auslöse- und Berührungsbestätigungs-Abtasttechnik.

Figuren 5a und 5b beziehen sich auf die Berührungsabtasttechnik des Aufwärts/AbwärtsZählers und stellen das Schwingungssignal und die Zählwerte in dem Aufsatz/Absatz-Zählers dar.

Figur 6a ist ein Programm-Fließbild für di.e erste (Auslöse und Bestätigungs-)^ Technik unter Verwendung von oberhalb des Schwellwertes liegender Proben; Figur 6b zeigt die Zählwerte in den Zählern A und B; Figur 6 zeigt das nadeiförmige Rauschen und das Berührungssignal zu mehreren Abtastzeiten.

Figur 7a - 7c beziehen sich auf ein anderes Ausführungsbeispiel unter Verwendung unterhalb des Schwellwertes liegender Proben und stellen das Fließbild, die Zählfolge und Rausch- und Berührungssignale dar.

Figur 8a ist ein Programm-Fließbild für die zweite (Aufwärts/ Abwärts-Zähler-)Technik; Figur 8b zeigt die Zählwerte für einen gültigen Alarm; Figur 8c zeigt die Rauschspitze und das Berührungssignal zu mehreren Abtastzeiten.

Der Montageort des Schwingungssensors für eine Werkzeugberührungsabtastung wird individuell ermittelt für jede zu überwachende Werkzeugmaschine. Es gibt eine breite Vielfalt von Drehbänken, mit denen das Werkzeugmaschinen-Überwachungssytem arbeiten kann. Es gibt Drehbänke mit horizontalen Spindeln und Drehbänke mit vertikalen Spindeln. Einige Drehbänke haben nur eine einzige Werkzeughalter-Befestigingsposition, während andere mehrere haben, und im letztgenannten Fall können mehrere Werkzeughalter-Positionen um den Umfang eines Revolerkopfes herum verteilt sein, der gedreht werden kann, um irgendein von der Bedienungsperson gewähltes Werkzeug in eine Schneidposition zu bringen. Auf einigen Drehbänken können Hilfskraftmaschinen angebracht sein, wie beispielsweise automatische Werkzeugwechsler. Der Monitor hat auch eine gewisse Anwendbarkeit auf andersartige Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren und Bohrer.

Es gibt eine Anzahl von häufig im Gegensatz zueinander stehenden Aufgaben, die bei der Auswahl und Bewertung einer Sensor-

befesti'gungslage auf einer Werkzeugmaschine ausgehandelt werden müssen. Zu diesen gehören die folgenden. Erstens die akustische Kopplung des Bandes von Schwingungssignalen, die in der Werkzeugberührungs-Signalinformation enthalten sind. Diese Signale werden an oder nahe der Grenzfläche zwischen dem Schneidwerkzeugeinsatz und dem Werkstück erzeugt. Bevor sie abgetastet werden können, müssen sie sich zur Sensorposition ausbreiten. Die Dämpfung und Verformung in der Ausbreitungsbahn sind Funktionen der Bahnlänge und -geometrie und insbesondere der Anzahl von mechanischen Grenzflächen zwischen Quelle und Sensor. Zweitens die Lage von unechten Signalquellen. Einige Quellen von unechten Signalen sind nahe den gewünschten Signalquellen angeordnet und erreichen den Sensor über die gleichen oder ähnlichen Bahnen. Jedoch können auf irgendwelchem gegebenen Maschinen Quellen, wie beispielsweise hydraulische Ventile, Lager und Hilfsgeräte, andere Positionen mit mehr oder weniger günstigen Ausbreitungsbahnen zu einer bestimmten Sensorbefestigungsstelle haben. Es ist wünschenswert, daß der Sensor dort angebracht wird, wo seine akustische Kopplung an die Signalquellen relativ gut und seine akustische Kopplung an die größeren Störungsquellen relativ schlecht ist. Drittens der physische Schutz des Sensors und seiner Kabelanschlüsse. Die beste Sensorposition vom Standpunkt einer akustischen Kopplung befindet sich wahrscheinlich auf dem Werkzeughalter nahe der Schneidkante des Werkzeugeinsatzes. Eine derartige Anbringungsposition exponiert jedoch den Sensor, sein Kabel und seine Kabelanschlüsse einer extrem nachteiligen physischen Umgebung in bezug auf Kräfte, Temperatur und Schneidfluidverunreinigung. Viertens die möglichst kleine Anzahl von Sensoren und Sensorsignal-Verarbeitungskanälen. In Maschinen mit mehreren Halterbefestigungspositionen impliziert eine Entscheidung, den Sensor auf den Werkzeughalter anzubringen, einen Sensor und einen Signalverarbeitungskanal für jede Werkzeughalter-Befestigungsposition. Dies ist höchst unerwünscht. Fünftens gehört hierzu der verfügbare Raum, der von einer Maschine zu anderen stark variiert. Der Sensor und das integrierte Elektronikpaket gemäß der Erfindung

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ist räumlich sehr klein und vergrößert somit die verfügbaren Möglichkeiten bezüglich der Anbringungslage.

Figur 1 ist eine vereinfachte Darstellung von einem Teil einer Horizontal-Revolverdrehbank mit einem Maschinenrahmen 12, einer Spindelwelle 11, einem Spannfutter 12, einer Haltevorrichtung 13 zum Haltern des Werkstückes 12 und einer NC-Steuerstation Ein drehbarer Werkzeugkopf 16 weist mehrere Werkzeugstützen auf, um den Werkzeughalter und den Einsatz 18 zu haltern. Der Drehkopf 16 ist auf einer Drehkopfhalterung 17 angebracht, die ihrerseits entlang den zwei Querschiebern 20 bewegbar ist.

Ein Schwingungssensor 21, wie beispielsweise ein Breitband-Beschleunigungsmesser, ist auf dem Drehkopf 16 angebracht; somit kann ein einzelner Sensor in einer einzelnen Befestigungsposition jede Werkzeughalterposition überwachen, die die Bedienungsperson für den Schneidvorgang auswählt. Diese Befestigungslage sorgt gewöhnlich für ein zufriedenstellendes Signal/Störverhältnis. Da der Drehkopf gedreht werden kann, und in vielen Maschinen nur einer Richtung, kann der Sensor nicht über einfache Kabel mit einer feststehenden Signalverarbeitungselektronik elektrisch verbunden werden. Ein umlaufender elektrischer Koppler 22 ist ein Weg, um das elektrische Signal zu übertragen, das von dem Wandler abgegeben wird. Auf Wunsch kann der Schwingungssensor 23 auch auf dem Querschieber angebracht sein, wobei Versuche gezeigt haben, daß auf einigen Drehbänken ein guter Betrieb erhalten wird. Ob der Sensor außer-.halb des Drehkopfes angebracht werden kann, ist ein Frage, die experimentell auf jeder zu überwachenden Maschine ermittelt werden muß.

Eine Vertikal-Revolverdrehbank ist in Figur 2 dargestellt, wobei zwei geeignete Befestigungsstellen für den Schwingungssensor gezeigt sind. Diese Drehbank weist folgende Teile auf: Einen Maschinenrahmen 24, ein Spannfutter 25, eine Befestigungseinrichtung 26, ein Werkstück 27, einai Querschi&er 28, eiren Vertikalschieber 29, einen drehbaren Werkzeugkopf 30, einen

Werkzeugständer 31 und Werkzeughalter und Schneideinsatz 32 (die numerische Steuereinheit ist nicht gezeigt). Die Schwingungssignal, das durch den auf dem Drehkopf angebrachten Sensor 33 erzeugt wird, wird über die umlaufende elektrische Verbindung 34 zu der Werkzeugberührung-Abtastschaltung übertragen. Eine alternative Anbringungslage ist auf einem der Schieber der Werkzeugmaschine; der Sensor 35 ist in einem guten akustischen Kontakt mit dem vertikalen Schieber 29.

Die Hauptmerkmale des Werkzeugerührungs-Abtastsystems sind in Figur 3 angegeben. Der Sensor ist ein Breitband-Beschleunigungsmesser 36 mit einem geraden Ansprechverhalten von sehr niedrigen Freqquenzen bis nahe unterhalb seiner Resonanzfrequenz in der Nähe von 40 kHz und darüber. Diese Resonanz ist leicht gedämpft, und so ist der Sensor höchst empfindlich gegenüber Frequenzen innerhalb weniger kHz seiner Resonanz, und die Empfindlichkeit fällt rasch ab für Frequenzen weit oberhalb der Resonanzfrequenz. Ein derartiger Hochfrequenz-Schwingungssensor ist der Beschleunigungsmesser Vibrametrics VM 1018 (Vibra-Metrics, Inc., Hamden, CT). Während eines Arbeitsganges zum Prüfen der Werkstückabmessungen werden der Werkzeughalter und der Schneideinsatz 18 (Figur 1) schnell in Richtung auf das Werkstück 14 bewegt und dann verlangsamt auf eine Geschwindigkeit von etwa 25 mm pro Minute bis ein Kontakt hergestellt ist. Kontinuierliches transversales Rauschen, das Hintergrundrauschen, das bei dem normalen Betrieb der Werkzeugmaschine ohne Werkzeug/Werkstückberührung erzeugt wird, wird abgetastet. Bei einigen Werkzeugmaschinen tritt nadeiförmiges Rauschen mit kurzer Dauer aber großer Amplitude auf, und andere sind relativ ruhig und erzeugen keine derartigen Rauschimpulse. Es gibt einen plötzlichen und im wesentlichen kontinuierlichen Anstieg im Schwingungspegel, wenn der sich langsam vorwärts bewegende Werkzeugeinsatz das erste Mal das Werkstück berührt. Diese Schwingungen werden durch den Beschleunigungsmesser abgetastet und in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Das Schwingungssignal wird in einem Hochpaßfilter 37 gesjebt, das eine Grenzfrequenz leicht unterhalb der Resoanzfrequenz des Sensors aufweist, um gegenüber Maschinenrauschen mit hoher Amplitude zu diskriminieren, das im Bereich kleinerer Frequenzen konzentriert ist. Die Vereinigung des Resonanz-Beschleunigungsmessers und des Hochpaßfilters erzeugt eine Breitbandsiebung der Schwingungssignale, die Frequenzen in einem Band von etwa 20 kHz in der Nähe der Resonanzfrequenz des Beschleunigungsmessers begünstigt. Das Hochpaßfilter hat einen großen Gewinn, etwa 60 oder 70 dB, um das schwache Werkzeugberührungssignal aus dem Sensor auf einen Pegel anzuheben, der mit den Erfordernissen der nachfolgenden Gleichrichterstufe des Systems kompatibel ist.

Eine Schaltungsanordnung aus einem Vollwellen-Gleichrichter und einem Tiefpaßfilter arbeitet als ein Vollwellen-Energiedetektor 38 (die Siebung ist zu stark für eine wahre Hüllenabtastung), der das bipolare Sensorsignal in ein unipolares "Hüll-"Signal umwandelt. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters liegt vorzugsweise bei 500 Hz, um einen ümfalteffekt (Aliasing) aus dem nachfolgenden Sampling-Vorgang zu verhindern, so lange die Abtastbzw. Samplingfrequenz ein gutes Stück oberhalb der 1 kHz Nyquist-Frequenz liegt. Somit kann die Samplingperiode genügend lang sein, um die erforderliche digitale Analyse des Signals zwischen analogen Signalabtastungen durchzuführen. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters kann tatsächlich bei nur 100 Hz liegen. Das unipolare Signal am Ausgang des analogen Vorrechners ist in Figur 3 gezeigt. Das niedrige kontinuerliehe transversale Rauschsignal ist bei 39 gezeigt, die eine große Amplitude aufweisenden Rauschnadeln sind mit 40 bezeichnet und das graduell ansteigende Werkzeugberührungssignal ist bei 41 gezeigt. Wie bereits ausgeführt wurde, haben einige Drehbänke und Werkzeugmaschinen

Vorberührungs-Schwingungssignale, die derartige Rauschnadeln nicht aufweisen.

Die Signalsamples des Ausgangs der analogen Signalverarbeitung, die durch den Sampler 42 herausgezogen werden, werden als nach-

stes in digitale Form umgewandelt durch einen Analog-Digital-Wandler 43 und dann weiter' berarbeitet und analysiert durch eine digitale Schaltungsanordnung 44, die ein programmierbarer Allgemeinzweckrechner sein kann. Wenn die digitale Schaltungsanordnung ein Signalmuster erkennt/ das dem Auftreten einer Werkzeugberührung zugeordnet ist und einem gegebenen Berührungsabtastkriterium genügt, erzeugt sie ein Berührungsalarmsignal. Dieses Signal wird der Werkzeugmaschinensteuerung 45 zugeführt/ die den Vorschub des Werkzeuges stoppt und den zurückgelegten Weg des Werkzeuges von einem Angangsreferenzpunkt zu der Werkstückoberfläche mißt. Eine Rechner- und Anzeigeeinrichtung 46 wandelt diese Information in eine Tei'leabmessung um,und zeigt das Ergebnis an.

Das Werkzeugberührungs-Abtastsystem ignoriert irgendwelche Rauschnadeln/ die vorhanden sein können, und gibt einen Alarm wenige Millisekunden, nachdem das Werkzeug das erste Mal das Werkstück berührt. Falsche Alarme, die durch die Rauschnadeln ausgelöst werden könnten, werden verhindert. Figur 4 stellt ein Verfahren dar, die Auslöse- und Bestätigungs-Werkzeugberührungs-Abtasttechnik, die dem Werkzeugberührungsdetektor gestattet, Rauschnadeln zurückzuweisen, während das Werkzeugberührungssignals trotzdem festgestellt wird. Ein Amplitudenschwellwertpegel 47 wird gewählt und im voraus festgesetzt und ist ein minimaler Faktor, beispielsweise das zwei bis dreifache oberhalb der Signalspitzen des kontinuierlichen transversalen Rauschens, das durch die Arbeitsweise der Werkzeugmaschine ohne Werkzeug/Werkstückberührung erzeugt wird. Auf Wunsch kann der Schwellwertpegel Änderungen in dem Rauschpegel der arbeitenden Werkzeugmaschine folgen. Wenn die Rauschnadel 40 den Amplitudenabtastschwellwert kreuzt, wird sie erfaßt und der Detektor ausgelöst. Der Algorithmus tritt nun in eine Bestätigungsperiode ein, die so eingestell ist, daß sie etwas langer als die bekannte maximale Dauer der Rauschimpulse ist. Während dieser Be.stätigungsperiode sucht der Algorithmus kontinuierlich nach Signalsamples oberhalb des Amplituden-Schwellwertes. Wenn weniger als eine im voraus festgesetzte

/während
Zahl N derartiger Samples der Bestätigungsperiode abgetastet werden, wird der Rauschimpuls zurückgewiesen oder nicht beachtet als ein falsches Berührungssignal. Wenn das Signal über den Amplituden-Schwellwert 47 wegen eines Werkzeug/Werkstück-Reibkontaktes ansteigt, tritt der Algorithmus wieder in die Bestätigungsperiode ein. Dieses Mal bleiben die Signalsamples oberhalb des Amplituden-Schwellwertes 47 während der Bestätigungsperiode und es wird ein Werkberührungsalarm erzeugt, wenn die im voraus festgesetzte Zahl N der oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples vor dem zeitlichen Ablauf der Bestätigungsperiode erreicht wird. Alternativ können unterhalb des Schwellwertes liegende Samples verwendet werden. In diesem Fall wird die Abtastlogik invertiert. Es wird ein Alarm erzeugt, wenn N Samples während der Betätigungsperiode nicht gezählt werden, wobei N nun die im voraus festgesetzte Zahl von unterhalb des Schwellwertes liegender Samples ist.

Figuren 5a und 5b stellen ein anderes Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung dar, nämlich die Aufwärts/Abwärts-Zähler-Werkzeugberührungs-Abtasttechnik, die gestattet, daß der Werkzeugberührungsdetektors Rauschnadeln ignoriert, während trotzdem das Werkzeugberührungssignal abgetastet wird. Ein Aufwärts/Abwärtszähler, der Teil der digitalen Schaltungsanordnung 44 ist, mit einem im voraus eingestellten Werkzeugberührungsalarmschwellwert von T-Zählwerten ist so angeordnet, daß er immer dann in Richtung auf den Alarmschwellwert aufwärts zählt, wenn eine Sampleamplitude den Amplitudenschwellwert überschreitet, und wieder von dem Alarmschwellwert rückwärts zählt, wenn eine Samplesignalamplitude kleiner ist als der Amplitudenschwellwert. Alternativ kann der Zähler bei oberhalb des Schwellwertes liegenden Abtastungen bzw. Samples rückwärts und bei unterhalb des Schwellwertes liegenden Samples vorwärts zählen, wobei dann der Alarmschwellwert auf den Zählwert Null eingestellt sein kann. Der Schwellwert T für den Alarmzählwert ist so eingestellt, daß er größer als die Zahl der Signalsamples ist, die während der längsten erwarteten Rauschnadeldauer auftreten können, so daß keine einzelne Rausch-

nadel einen Alarm erzeugen ka,nn, Beispielswelse beträgt in Figur 5b der Schwellwert T vier Zählwerte (in der Praxis ist es eine viel größere Zahl). Zu den zweiten bis fünften Samplezeiten nach der Abtastung eines oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples bewirken zwei oberhalb des Schwellwertes liegende Samples eine Inkrementierung des Zählers, und die unterhalb des Schwellwertes liegenden Samples bewirken, daß der Zähler zurück auf 0 dekrementiert. Die Rauschnadel wird ignoriert und es wird kein Alarm gegeben. Ein gültige« Werkzeugberührung ssignal 41 erzeugt oberhalb des Schwellwertes liegende Samples während der Bestätigungsperiode. Der Zähler inkrementiert, wenn jedes Sample abgetastet und analysiert wird, und bei vier Zählwerten wird der Berührungsarm gegeben. Das Werkzeugberührungssignal bleibt hoch für mehr als T Samples und erzeugt einen Werkzeugberührungsalarm bei dem T-ten Signalsample , nachdem das Berührungssignal das erste Mal den Amplitudenschwellwert überschreitet. Die Abwärtszählgeschwindigkeit kann größer als die Aufwärtszählgeschwindigkeit eingestellt werden, um Alarme bei eng beabstandeten Rauschnadeln zu vermeiden.

Figur 6a zeigt ein Fließbild und eine Werkzeugbecükrw»§»~ei§- nalmuster-Erkennungslogikschaltung, um die Auslöse- «ad Bestätigungs-Berührungsabtasttechnik gemäß Figur 4 »v implementieren unter Verwendung von oberhalb des Schwellwerte* liegender Samples. Die digitale Schaltungsanordnung 44, die ein programmierbarer Rechner sein kaiin, weist zwei Z4üiler auf, die beide nach Null rückwärts zählen im Gegensatz zu diemjeairfea gemäß Figur 5b, der bei Null startet und aufwärts »ih.lt. D«r Zähler B zählt alle Signalsamples, die bei dem erste« awple größer als dem Schwellwert starten, und wird zurttstzet, wenn er bis null dekrementiert. Dieser Zfifeler b*w*.iam*t die Bwstätigungsperiode. Der Zähler A zählt nur Signallingle«, die größer als der Schwellwert sind, und wird zmrttcfcgieestat, wen» der Zähler B auf Null dekrementiert. Ein Alarm wird erx*i*gt_f wenn der Zähler A auf Null dekreme>ntiert. ©er erste

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nach, dem Sta,rt ist derjenige, daß der Operator den Schnellwert = τ setzt; der Schwellwert ist tatsächlich eine Zahl von Zählwerten des A/D-Wandlers 43 gemäß Figur 3, wobei ein Zählwert etwa 2,5 Millivolt dargestellt. Die nächsten Schritte und 51 sind, daß der Zähler A auf N und der Zähler B auf M gesetzt wird, wobei M größer als oder gleich N ist (N und M werden durch den Operator beim Schritt 49 eingegeben). Für dieses Ausführungsbeispiel sind sowohl N als M drei Zählwerte, um die Beschreibung der Arbeitsweise der Logikschaltung zu vereinfachen, aber die tatsächlichen verwendeten Sampleperioden und die auftretenden Rauschnadeldauern sind so, daß N üblicherweise auf etwa 15 und M auf etwa 20 eingestellt würden.

In den Figuren 6a bis 6c ist der Zähler A zunächst auf N = 3 Zählwerten. In Schritt 52 wird ermittelt, daß der Zähler A, der alle Signalsamples des Schwellwertes zählt, auf N ist, und deshalb wird im Schritt 53 Sample 1 geprüft. Schritt 54 fordert einen Vergleich der Sampleamplitude mit der Schwellwertamplitude; sie ist unterhalb des Schwellwertes. Es verändert sich nichts, und gemäß der Logikschleife (1) wird das nächste Sample geprüft. Es sei darauf hingewiesen, daß der Logikschleife (1) gefolgt wird, wenn das Signal kleiner als der Schwellwert ist. Kein Zähler ist verändert. Bei dem Signalsample 2 ist das Rauschnadelsignal oberhalb des Schwellwertes und der Zähler A ist auf N = 3 Zählwerten. Nach Ausführen der Schritte 52 bis 54 fordern die Schritte 55 und 56 eine Dekrementierung beider Zähler A und B auf 2 durch die Logikschleife (2). Bei der Abtastung eines oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples wird den Logikschleifen (1) und (2) nicht gefolgt. Bei Signalsample 3 ist das Rauschnadelsignal oberhalb des Schwellwertes, und der Zähler A steht nun auf 2 (nicht gleich N) Zählwerten. Im Schritt 52 wird nun eine Verzweigung gemacht zum Schritt 57, um das nächste Sample zu prüfen, und somit zu den Schritten 58 bis 61. Das Sample ist oberhalb des Schwellwertes, wodurch der Zähler A dekrementiert wird, gefolgt von der Fragestellung, ob Zähler A=O (er ist es nicht) und einer Dekrementierung von Zähler B. Somit werden

beide Zähler um 1 dekrementiert durch die logische Schleife (3). Der Schritt 62 prüft, ob Zähler B = O; er ist es nicht, und die Schritte 52 und 57 geben an, daß das nächste Sample geprüft wird. Bei Signalsample 4 hat die Rauschnadel geendet, so daß das Signal unterhalb des Schwellwertes ist. Im Schritt 58 wird die Verzweigung gemacht zu der logischen Schleife (4), und es nur der Zähler B dekrementiert. Da der Zähler B nun O ist, gibt der Schritt 62 an, daß beide Zähler durch die Schritte 50, 51 auf 3 zurückgesetzt werden.

Bei Signalsample 5 hat das Berührungssignal begonnen und das Signal ist oberhalb des Schwellwertes. Beide Zähler A und B werden über die logische Schleife (2) auf 2 dekrementiert. Beim Signalsample 6 steigt das Berührungssignal weiterhin an, so daß ein oberhalb des Schwellwertes liegendes Sample abgestastet wird. Der Zähler A steht auf 2 (nicht gleich N), und beide Zähler werden über die logische Schleife (3) auf 1 dekrementiert. Bei Signalsample 7 steigt das Berührungssignal weiterhin an, so daß das Signal oberhalb des Schwellwertes bleibt. Der Zähler A wird im Schritt 59 auf O dekrementiert, und im Schritt 60 wird die Verzweigung zum Schritt 63 gemacht, und ein Berührungsabtastalarm wird erzeugt. Dies ist das Ende des Programms.

Zusammenfassend werden beide Zähler durch ein oberhalb des Schwellwertes liegendes Sample gestartet. Der Zähler B, der die Bestätigungsperiode bestimmt, zählt M aufeinanderfolgende Samplet bevor er selbst und der Zähler A zurückgesetzt werden. Wenn der Zähler A eingestellt ist, um aufeinanderfolgende, oberhalb des Schwellwertes liegende Samples zu zählen, wird ein Alarm, der eine Werkzeugberührungsbestätigung angibt, erzeugt, wenn N Zählwerte des Zählers A akkumulieren, bevor der Zähler A durch den Zähler B zurückgesetzt wird. Anderenfalls werden beide Zähler zurückgesetzt, bis ein anderes, oberhalb des Schwellwertes liegendes Sample eine weitere Bestätigungsperiode von M Zählwerten des Zählers B startet.

AlternatJ-v kann gemäß den Figuren 7a bis 7 c der Zähler h eingestellt werden, um aufeinanderfolgende, unterhalb des Schwellwertes liegende Samples zu zählen. Ein Alarm, der eine Werkzeugberührungsbestätigung angibt, wird erzeugt, wenn sich N Zählwerte des Zählers A nicht akkumulieren, bevor der Zähler B durch den Zähler A zurückgesetzt wird. Beide Zähler werden zurückgesetzt, wenn N Zählwerte des Zählers A akkumulieren. In dem Beispiel gemäß den Figuren 7b und 7c sind für diese alternative M = 6 und N = 3 gesetzt. Die Schritte 64-66 sind die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß den Schritten 67 und 68 wird Sample 1 geprüft, es ist unterhalb des Schwellwertes und das nächste Sample wird gechecked. Sample

2 ist oberhalb des Schwellwertes; gemäß den Schritten 69 bis 71 wird der Zähler B dekrementiert, er ist nicht auf O und Sample

3 wird geprüft. Es ist nicht unterhalb des Schwellwertes (Schritt 72) und der Zähler B wird wieder dekrementiert. Der logischen Schleife folgend ist das Signalsample 4 unterhalb des Schwellwertes, und durch die Schritte 72 bis 74 wird der Zähler A dekrementiert, er ist nicht auf Null und der Zähler B wird wieder dekrementiert. Die Samples 5 bis 7 sind alle oberhalb des Schwellwertes, wodurch der Zähler B mehrere Male dekrementiert wird bis B = O; am Schritt 70 wird eine Verzweigung gemacht, um einen Berührungsalarm zu erzeugen (Schritt 75). Wenn keine unterhalb des Schwellwertes liegende Samples vorhanden sind, wie bei einer ruhigen Werkzeugmaschine, geht der Zähler B direkt auf Null nach einer gegebenen Anzahl von Zählwerten, und der Alarm wird erzeugt. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Rauschnadel prompt zurückgewiesen wird bei Abtastung einer bestimmten Anzahl von unterhalb des Schwellwertes liegender Samples.

Figur 8a ist ein Fließbild, um die Aufwärts/Abwärts-Zählertechnik gemäß den Figuren 5a und 5b zu implementieren, und zeigt die Werkzeugberührungs-Signalmuster-Erkennungslogik. Dieses Verfahren verwendet einen Zähler, der aufwärt bzw. vorwärts zählt, wenn das Sample unterhalb des Schwellwertes ist, und abwärts bzw. rückwärts zählt, wenn das Sample oberhalb des

Schwellwertes ist. Das System gibt A,la.rm_f wenn der Zähler a.uf Null dekrementiert. Die ersten Schritte 76 bis 78 nach dem Start bestehen darin, daß der Operator den Schwellwert = T und den Zähler = N setzt und das Sample geprüft wird. Für dieses Beispiel ist N = 3, um die Erläuterung zu vereinfachen. Das Signalsample 1 ist unterhalb des Schwellwertes, und der Zähler auf N gesetzt. Es wird der logischen Schleife (1) mit den Schritten 79 und 80 gefolgt, und dann wird das nächste Sample geprüft. Das Signalsample 2 ist ein Rauschnadelsignal, und der Zähler ist weiterhin auf N. über die logische Schleife (2) und die Schritte 81 und 82 wird der Zähler auf 2 dekrementiert, er ist nicht auf O, und das nächste Sample wird geprüft. Das Signalsample 3 auf der Rauschnadel ist oberhalb des Schwellwertes, und durch die gleiche logische Schleife wird der Zähler auf 1 dekrementiert. Das Signalsample 4 ist unterhalb des Schwellwertes, da die Rauschnadel geendet hat. Am Schritt 80 wird der logischen Schleife (3) gefolgt, und durch den Schritt 83 wird der Zähler zurück auf 2 inkrementiert.

Das Signalsample 5 ist am Beginn des Berührungssignals und ist oberhalb des Schwellwertes. Durch die logische Schleife (2) wird der Zähler zurück auf 1 dekrementiert. Das Signalsample 6 wird von dem ansteigenden Berührungssignal abgenommen und bleibt oberhalb des Schwellwertes. An den Schritten 81 und wird der Zähler auf 0 dekrementiert, und es wird eine Verzweigung zum Schritt 84 vorgenommen und es wird ein Berührungsalarm erzeugt. Dies ist das Ende des Programms. Die Anzahl des oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples muß die Anzahl von unterhalb des Schwellwert liegenden Samples um eine vorbestimmte Zahl überschreiten, bevor ein Alarm erzeugt wird. Wenn die Drehbank oder eine andere zu überwachende Werkzeugmaschine einen relativ ruhigen Betriebsmechanismus aufweist und keine Rauschimpulse erzeugt, deren Amplitude den festgelegten Amplitudenschwellwert überschreitet, folgt die Werkzeugberührungssignalmuster-Erkennungslogik in einer der Figuren 6a, 7a oder 8a ihrer normalen Routine und tastet das

graduell ansteigende Werkzeugberührungssignal ab und erzeugt einen gültigen Alarm, Gemäß Figur 6a wird der logischen Schleife (1) gefolgt, Bis die Signalsample den Schwellwert überschreiten. Das erste oberhalb des Schwellwertes liegende Sample bewirkt, daß beide Zähler über die logische Schleife (2) dekrementiert werden. Anschließend sind die Samples oberhalb des Schwellwertes, der Zähler A ist nicht auf N, und die logische Schleife (3) wird mehrere Male durchlaufen, bis der Alarm erzeugt wird. Figur 7a wurde bereits erläutert. Bezüglich Figur 8a ist zu sagen, daß die Samples unterhalb des Schwellwertes sind und die logische Schleife (1) durchlaufen wird, bis ein oberhalb des Schwellwertes liegendes Sample abgestastet wird. Anschließend wird die logische Schleife C2) mehrere Male durchlaufen, bis der Alarm erzeugt wird.

Das schwingungsempfindliche Werkzeugberührungs-Abtastsystem ist anwendbar als ein selbstständiges Produkt und als eine Option in einer numerischen Werkzeugmaschinensteuerung. Die Vorteile der Verwendung des Schneidwerkzeuges als eine Sonde für eine rechnerabhängige Werkstückabmessungsprüfung wurden erläutert. Ein weiterer Vorteil dieses Berührungsdetektors und des Verfahrens besteht darin, daß sie auf einfache Weise kombiniert werden können mit einem akustischen Werkzeugbruchdetektor in einem Werkzeugberührungs- und Werkzeugbruch-Abtastsystem.

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung für eine akustische Abtastung der ersten Berührung eines Schneidwerkzeuges an einem Werkstück auf einer Werkzeugmaschine,

gekennzeichnet durch: einen Schwingungssensor (21), der höchst empfindlich gegenüber Frequenzen um eine Resonanzfrequenz herum und auf der Werkzeugmaschine derart angeordnet ist, daß er Schwingungen an der Werkzeug/Werkstück-Grenzfläche abtastet und diese und andere Schwingungen in ein elektrisches Signal umwandelt,

einen analogen Vorrechner mit Mitteln (37) für eine Hochpaßsiebung und eine Verstärkung des Schwingungssignales, um für eine Diskriminierung gegenüber Maschinenrauschen kleinerer Frequenz zu sorgen, und mit Mitteln (38) für eine Gleichrichtung und Tiefpaßsiebung des Signals und für eine Abtastung der Energie in einem Band um die Resonanzfrequenz herum,

Mittel (42) für eine Probenentnahme bzw, zum Sampeln des unipolaren Signals am Ausgang des Vorrechners und zum Umwandeln jeder Probe bzw. Samples in digitale Form und

eine digitale Schaltungsanordnung (44) mit Mitteln zum Vergleichen jeder Probe mit einem bekannten Amplitudenschwellwertpegel, der ein minimaler Faktor oberhalb des kontinuierlichen Rauschpegels ist, der durch den Betrieb der Werkzeugmaschine ohne Werkzeug/Werkstückberührung erzeugt wird, und mit Mitteln zum Erzeugen eines Berührungsalarmsignals unmittelbar nach der Abtastung wenigstens einer Sampleamplitude oberhalb des Schwellwertes, wobei dieses Berührungsalarmsignal zu der Werkzeugmaschinensteuerung (45) geleitet wird, um den Vorschub des Schneidwerkzeuges (18) zu stoppen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungssensor ein Hochfrequenz-Beschleunigungsmesser (36) mit einer Resonanzfrequenz oberhalb 40 kHz ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1,

^ dadurch gekennzeichnet, daß das

Tiefpaßfilter eine Grenzfrequenz kleiner als 500 Hz hat und die Samplemittel eine Samplefrequenz größer als ein 1 kHz haben_yum eine ümfaltung (Aliasing) zu verhindern.

w

4. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Schaltungsanordnung (44) ferner Mittel aufweist zum Bestätigen einer Werkzeugberührung nach einer Abtastung einer oberhalb des Schwellwertes liegender Probe und zum Ignorieren vor der Berührung auftretender nadeiförmiger Rauschimpulse zur Vermeidung von Fehlalarmen.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungssensor (21) ein breitbandiger Schwingungssensor ist, der ein elektrisches Signal erzeugt, das Schwingungen an der Einsatz/Werkstück-Grenzfläche und anderes Werkzeugmaschinenrauschen darstellt,

eine analoge SignalverarBeitungseinrichtung Mittel zur Hochpaßsiebung und Verstärkung des Schwingungssignals, um gegenüber Maschinenrauschen kleinerer Frequenz zu diskriminieren/ und einen Vollwellen-Energiedetektor (38) aufweist zur Gleichrichtung und Tiefpaßsiebung'des Signals,

das unipolare Ausgangssignal der analogen Verarbeitungseinrichtung gesampelt und jedes Sample in digitaler Form umgewandelt wird, und eine digitale Mustererkennungsschaltung Mittel zum Prüfen jedes Signalsamples und zum Abtasten, ob die Signalamplitude größer als ein festgesetzter Schwellwert ist, der kontinuierliche transversale Rauschsignalpegel um einen minimalen Faktor überschreitet, ferner Mittel zum Zurückweisen von oberhalb des Schwellwertes liegender nadeiförmiger Rauschimpulse als falsche Berührungsalarme, während trotzdem gültige Berührungssignale abgetastet werden, die während einer gegebenen Bestätigungs- _ψ periode oberhalb des Schwellwertes bleiben, und Mittel aufweist zum Erzeugen eines Berührungsalarmsignals, das zum Stoppen des Vorschubs des Werkzeugeinsatzes verwendet wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zurückweisen von Rauschimpulsen und zum Abtasten von Werkzeugberührungssignalen Mittel aufweisen zum Zählen von oberhalb des Schwellwertes liegender Samples während der Bestätigungsperiode und zum Zurückweisen, wenn eine im voraus festgesetzte Anzahl von oberhalb des Schwellwertes liegender Samples während der Bestätigungsperiode nicht festgestellt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zählmittel zwei Zähler (A, B) aufweisen, von denen der eine alle Probenentnahmen bzw. Samples zählt und von denen der andere nur die oberhalb des Schwellwertes liegenden Probenentnahmen bzw. Samples zählt.

8. Einrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zurückweisen von Rauschimpulsen und zum Feststellen von Werkzeugberührungssignalen Mittel aufweisen zum Zählen von unterhalb des Schwellwertes liegender Samples während der Bestätigungsperiode und zum Zurückweisen nadeiförmiger Rauschimpulse, wenn eine im voraus festgesetzte Anzahl von unterhalb des Schwellwertes liegender Samples während der Bestätigungsperiode abgetastet werden.

9. Einrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zurückweisen der Rauschimpulse und zum Feststellen von Werkzeugberührungssignalen einen Aufwärts/ Abwärts-Zähler aufweisen, der bei oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples vorwärts bzw. aufwärts zählt und bei unterhalb des Schwellwertes liegender Samples abwärts bzw. rückwärts zählt, oder umgekehrt, und einen Alarm gibt, wenn die Anzahl der oberhalb des Schwellwertes liegender Samples die Anzahl der unterhalb des Schwellwertes liegender Samples um eine vorbestimmte Zahl überschreitet.

10. Einrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungssensor ein Hochfrequenz-Beschleunigungsmesser ist und der Energiedetektor von einem Gleichrichter und einem Tiefpaßfilter gebildet ist, dessen Grenzfrequenz kleiner als 500 Hz ist, um für eine Anti-ümfaltfilterung bei der Sxgnalsamplegeschwindigkeit der Sampleeinrichtung zu sorgen.

11. Verfahren zum Abtasten der ersten Berührung eines Schneidwerkzeugeinsatzes mit einem Werkstück auf einer Werkzeugmaschine,

gekennzeichnet durch: Abtasten der Schwingungen der Werkzeugmaschine, wenn sich der Werkzeugeinsatz langsam in Richtung auf das Werk-

stück, bewegt und ein -Reib" kontakt auftritt, und Umwandeln der- Schwingungen in ein elektrisches Signa.1, Vorverarbeiten des Schwingungssignals durch Verstärken und Bandpaßsieben, um gegenüber Maschinenrauschen kleinerer Frequenz zu diskrimieren, und zum Gleichrichten und Tiefpaßsieben, um die Energie in dem Band zu ermitteln, wobei das Ausgangssignal einen Hinweis auf das Auftreten einer Werkzeugberührung, Rauschnadeln mit großer Amplitude, die durch den Werkzeugmaschinenmechanismus erzeugt werden, und kontinuierliches transversales Rauschen enthält, Sampeln des Ausgangssignals und Umwandeln jedes Samples in digitale Form,

Prüfen jeder Signalprobenentnahme gegenüber einem Amplitudenabtastschwellwert, der größer als der kontinuierliche transversale Rauschsignalpegel der Werkzeugmaschine ist, Abtasten eines oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples und anschließendes Prüfen jedes oberhalb des Schwellwertes und unterhalb des Schwellwertes liegenden Samples während einer Periode, die langer als die bekannte maximale Dauer von nadeiförmigen Impulsen hoher Amplitude ist, und Ignorieren des Rauschimpulses als ein Fehlalarm, und Erzeugen eines Werkzeugberührungsalarms, wenn die oberhalb des Schwellwerts liegenden Samples während der Periode abgetastet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenabtastschwellwert im voraus eingestellt wird und etwa das zwei- bis dreifache der Signalspitzen des kontinuierlichen transversalen Rauschsignals beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 1 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb und unterhalb des Schwellwertes liegenden Samples in einem ersten Zähler gezählt werden und nur die oberhalb des Schwellwert liegenden Samples in einem zweiten Zähler gezählt werden, wobei beide Zähler zurückgesetzt werden,

nachdem der erste Zähler eine vprb.estiirunte Anzahl von Samples zählt, und der zweite Zähler den Berührungsalarm erzeugt, nachdem er eine im voraus festgesetzte Anzahl von oberhalb des Schwellwertes liegendes Sample vor den Periodenenden gezählt hat.

14, Verfahren nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb des Schwellwertes liegenden Samples gezählt werden und der Alarm erzeugt wird, wenn eine im voraus festgesetzte Anzahl nicht vor dem Ende der Periode gezählt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß durch den Werkzeugmaschinenmechanismus keine Rauschnadeln mit hoher Amplitude erzeugt werden und daß der Berührungsalarm direkt nach dem Zählen einer im voraus festgesetzten Anzahl von oberhalb des Schwellwertes liegenden Samples erzeugt wird.